ГОЛОСОВАЯ ЧАСТЬ РЕШЕНИЯ CISCO ДЛЯ ОПЕРАТОРОВ МЕЖДУГОРОДНОЙ И МЕЖДУНАРОДНОЙ СВЯЗИ
ОПИСАНИЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ ОСНОВНОЙ УСЛУГИ
Основной услугой операторов междугородной и международной связи является услуга транзита голоса. Голосовая часть решения Cisco для операторов междугородной и международной связи включает в себя следующие компоненты:
• Одиннадцать программных коммутаторов Cisco PGW 2200 (семь в междугородном сегменте и четыре в международном сегменте).
• Голосовые шлюзы со встроенной функциональностью шлюза сигнализации серии AS5000 в субъектах федерации.
• Голосовые шлюзы серии MGX8800 в тех узлах, где необходима более высокая плотность голосовых портов.
• Шлюзы сигнализации Cisco ITP и Cisco SLT в тех узлах, в которых голосовые шлюзы не имеют встроенной функциональности шлюза сигнализации или не обеспечивают поддержку требуемого количества звеньев сигнализации ОКС №7. Кроме того, шлюзы сигнализации Cisco ITP могут устанавливаться в узлах присоединения операторов подвижной связи для взаимодействия с их HLR при необходимости обеспечения оптимальной маршрутизации.
• Пограничные контроллеры сеансов связи Cisco IOS SBC в узлах присоединения к внешним сетям VoIP на основе протоколов SIP или H.323.
Коммутаторы Cisco PGW 2200 междугородного сегмента обслуживают вызовы в рамках своих федеральных округов и взаимодействуют друг с другом по принципу “каждый с каждым” в полносвязанной топологии.
Коммутаторы Cisco PGW 2200 международного сегмента выполняют функции международного центра коммутации (МЦК) и обслуживают входящие и исходящие вызовы в сети связи иностранных государств.
Транзитные узлы зоновой телефонной связи присоединяемых сетей (ЗТУ) и транзитные узлы междугородной телефонной связи других операторов (ТУМГ) в каждом субъекте федерации включаются через шлюз сигнализации в соответствующий коммутатор PGW 2200 междугородного сегмента по сигнализации ОКС№7. Потоки E1 с речевыми каналами от ЗТУ и ТУМГ включаются в голосовые шлюзы серии AS5000, установленные в точке присоединения в этом субъекте федерации и работающие под управлением своего междугородного коммутатора PGW 2200. Коммутаторы PGW 2200 обрабатывают сигнализацию ОКС№7, на основе анализа номеров маршрутизируют вызовы и устанавливают голосовые соединения между шлюзами через сеть IP.
Аналогично, транзитные узлы телефонной связи зарубежных операторов включаются через шлюзы сигнализации в коммутаторы PGW 2200 международного сегмента, также по сигнализации ОКС№7. Потоки E1 с речевыми каналами от этих узлов включаются в голосовые шлюзы серии MGX8800 или AS5000, установленные в точках присоединения сетей связи иностранных государств и работающие под управлением соответствующего коммутатора PGW 2200 международного сегмента.
Маршрутизация соединений между голосовыми шлюзами по кратчайшему пути с обеспечением качества обслуживания (QoS) выполняется опорной сетью IP/MPLS, в которой работают соответствующие протоколы маршрутизации и реализованы механизмы обеспечения QoS.
Таким образом, междугородные вызовы из одного федерального округа в другой и международные вызовы из федеральных округов в международные сети связи с точки зрения сигнализации проходят не более чем через два коммутатора PGW 2200. А с точки зрения голосовых соединений через сеть IP – не более чем через два голосовых шлюза, через входящий и исходящий. При этом качество передачи голоса остается неизменно высоким, поскольку речевой поток кодируется и декодируется только один раз, и повторные циклы кодирования-декодирования исключены.
Для управления голосовыми шлюзами со стороны коммутаторов PGW 2200 используются стандартные протоколы MGCP и H.248. Для передачи голоса шлюзами используются стандартные протоколы RTP и RTCP, а также кодеки ITU-T типа G.711, G.729, G.723.1 и подобные. Присоединение внешних региональных, национальных и международных сетей VoIP (H.323 и SIP) к сети оператора МГ/МН осуществляется через пограничные контроллеры сеансов связи SBC (на схеме не показаны). Они обеспечивают сокрытие внутренней сетевой топологии с поддержкой трансляции сетевых адресов (NAT); преобразование и взаимодействие протоколов сигнализации (например, SIP и H.323); взаимодействие на уровне обработки речевых потоков с поддержкой транскодирования (например, из кодека G.711 в кодек G.729); взаимодействие различных методов передачи факсов и сигналов тонового набора (DTMF); а также поддержку QoS, методов обеспечения безопасности, учет трафика и т.д. Контроллеры SBC устанавливаются в необходимых количествах в точках присоединения внешних сетей VoIP.
При необходимости выполнения требования к осуществлению сетью оператора МГ/МН оптимальной маршрутизации вызовов на абонентов сетей подвижной связи потребуются дополнительные шлюзы сигнализации Cisco ITP, которые будут устанавливаться в необходимых количествах в узлах стыка с домашними регистрами (HLR) присоединенных операторов СПС. Получив вызов на номер MSISDN абонента сети подвижной связи, коммутатор PGW 2200 через ITP пошлет запрос на HLR соответствующего оператора СПС и, получив в ответ текущий маршрутизируемый номер MSRN абонента, отправит вызов на тот коммутатор MSC, который обслуживает абонента в данный момент. Вызов будет отправлен через голосовой шлюз, ближайший к обслуживающему коммутатору MSC.
Программный коммутатор Cisco PGW 2200 представляет собой решение операторского класса, пригодное для установки в транзитных узлах сети оператора. Архитектура комплекса PGW 2200 рассчитана на бесперебойную работу в автоматизированном режиме и не содержит элементов, отказ которых приводит к отказу всей системы в целом. Все критичные компоненты устанавливаются в резервированной конфигурации, и переключение на резерв происходит без перерыва сервиса и без разрыва установленных соединений. Программное обеспечение Cisco MGC работает на серверных платформах операторского класса серии Netra компании Sun Microsystems, соответствующих требованиям уровня 3 стандарта NEBS (Network Equipment Building System), под управлением операционной системы Solaris. Использование таких серверных платформ в сочетании с программным обеспечением, рассчитанным на работу в непрерывном режиме, гарантирует высокую надежность решения.
Совместное использование Cisco PGW 2200 и голосовых шлюзов серии Cisco AS5000 и MGX8800 дает возможность организации шлюза в ТСОП для различных приложений, в том числе для услуги международного и междугородного транзита. Описание дополнительных приложений и услуг, доступных с решением на основе PGW 2200 приведено ниже.
Полное описание функциональности всех компонентов голосовой части решения Cisco для предоставления основной услуги транзита голоса представлено в Приложениях 1-6.
ПРЕИМУЩЕСТВА ГОЛОСОВЫХ РЕШЕНИЙ CISCO
Голосовые решения Cisco на основе технологии VoIP имеют следующие преимущества по сравнению с аналогичными решениями на основе технологии TDM.
Снижение стоимости полосы пропускания
Технология Cisco VoIP предоставляет три основных способа снижения стоимости полосы пропускания в сетях доступа и сетях дальней связи.
Мультисервисная сетевая архитектура
В отличие от традиционной передачи голоса и данных по двум независимым сетям, в мультисервисной сети голос и данные передаются по единой сетевой инфраструктуре, что позволяет более эффективно использовать сетевые ресурсы для передачи трафика. Данные и голос имеют разные характеристики, что позволяет данным заполнять "пробелы" между голосовыми пакетами.
Сжатие голоса
Шлюзы VoIP компании Cisco поддерживают целый ряд кодеков, позволяющих сжимать передаваемую голосовую информацию и поддерживать при этом уровень качества, характерный для сетей ТСОП на основе TDM.
Использование сетевых ресурсов по мере необходимости
В традиционной голосовой сети TDM полоса пропускания предоставляется по фиксированной стоимости и полностью заполняется только в моменты пиковой нагрузки. Технологии Cisco VoIP позволяют оператору получать полосу пропускания в сети IP только тогда, когда она действительно используется.
Эффективность капитальных вложений
В отличие от решений на основе традиционной технологии коммутации каналов, голосовые решения Cisco имеют модульную структуру. Это ускоряет и облегчает их модернизацию, в том числе с целью наращивания ёмкости по мере необходимости. Они имеют более короткий по сравнению с оборудованием TDM промежуток времени между закупкой оборудования и вводом его в эксплуатацию. Это позволяет операторам наращивать свои сети и тратить средства на новое оборудование по мере увеличения реального спроса.
Экономия производственных площадей
Решения Cisco VoIP более компактны и потребляет меньше энергии, чем оборудование TDM. В
результате требуется меньше помещений и электроэнергии.
Стандартные интерфейсы
Технология Cisco VoIP основана на открытых опубликованных стандартных интерфейсах, что позволяет операторам использовать в своих сетях оборудование от разных поставщиков и экономить дополнительные средства, поскольку конкуренция между поставщиками неизбежно ведет к снижению цен.
Открытые интерфейсы API
Открытые интерфейсы прикладного программирования (API) позволяют операторам или привлеченным разработчикам из других компаний модифицировать старые и создавать новые услуги в рамках решений Cisco на уровне управления вызовами в архитектуре VoIP.
Мультимедийные услуги
Передача голоса и данных в мультисервисной сети облегчает разработку и сокращает стоимость услуг по передаче голоса, данных и видео, предлагаемых пакетом.
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УСЛУГИ И ПРИЛОЖЕНИЯ
Настоящий документ не содержит и не может содержать полного перечня продуктов и услуг, доступных с голосовым решением Cisco. Описанные здесь функции могут комбинироваться и использоваться в рамках решений, предназначенных для удовлетворения специфических потребностей конкретного оператора.
Доступ в Интернет
Установив в точках присоединения в субъектах федерации универсальные шлюзы серии AS5000, оператор междугородной и международной связи может дополнительно предоставлять услугу территориально распределенного доступа в Интернет для абонентов местных сетей ТСОП.
В зависимости от номера вызываемого абонента один и тот же ресурс (цифровой сигнальный процессор DSP) универсального шлюза может выступать в качестве голосового процессора или цифрового модема. В случае вызова не на один из номеров доступа в Интернет, DSP будет обслуживать речевой вызов, и преобразовывать голос, передаваемый в канале TDM, в VoIP с использованием того или иного алгоритма компрессии, механизмов определения активности голоса и подавления пауз, компенсации эха и т.д. В случае вызова на пул номеров доступа в Интернет, процессор DSP будет терминировать вызов со стороны абонентского модема, проводить аутентификацию пользователя и стартовать сессию PPP для предоставления абоненту доступа в публичный Интернет или в корпоративную сеть. При этом поддерживаются все стандартные модемные протоколы модуляции, компрессии и коррекции ошибок, протокол RADIUS для аутентификации, авторизации и учета, протокол туннелирования L2TP и т.п.
В любом случае, взаимодействие с местными телефонными сетями по ОКС№7, анализ номеров входящих вызовов и управление ресурсами универсальных шлюзов осуществляется программным коммутатором PGW 2200.
Доступ к приложениям нового поколения
В голосовых сетях нового поколения все больше современных услуг конечным абонентам предоставляется с помощью серверов приложений, доступных по протоколам VoIP (в подавляющем большинстве случаев по протоколу SIP), SIGTRAN и другим на основе IP. К таким услугам можно отнести, например, услуги центров обработки вызовов на основе IP; услуги доступа по единому телефонному номеру; услуги центров унифицированных сообщений (в простейшем случае – услуги голосовой почты); различные интерактивные услуги, связанные с идентификацией абонента по PIN- коду и выбором конкретной услуги через систему голосовых меню; услуги, предоставляемые с помощью интеллектуальных платформ нового поколения, и т.д.
При этом конечными абонентами могут быть как абоненты сетей IP широкополосного доступа, так и абоненты традиционных телефонных сетей местной связи. Очевидно, что для предоставления современных услуг абонентам второго типа необходим шлюз между традиционной телефонной сетью на основе TDM и ОКС№7 с одной стороны и сетью IP с другой. Программный коммутатор PGW 2200 в комплексе с голосовыми шлюзами серии AS5000 и MGX8800 и шлюзами сигнализации Cisco ITP как раз и предназначен для организации такого шлюза.
Голосовые услуги для предприятий и организаций
По прогнозам исследовательских компаний Ovum, Gartner и Probe, операторы и провайдеры до конца 2007 года только в США заработают свыше 12 млрд. долларов на голосовых услугах, предоставляемых предприятиям и организациям. Операторы могут использовать решение Cisco
Service Provider Business Voice Solution, отвечающее потребностям предприятий крупного, среднего и малого бизнеса, для предоставления своим клиентам пакета услуг, в который входят передача данных, голоса и мультимедийного трафика, тем самым получая конкурентное преимущество в современном мире инфокоммуникаций. Это решение сулит операторам множество выгод, которые становятся возможными в универсальной пакетной инфраструктуре IP, включая снижение оттока абонентов, получение более высоких прибылей и освоение новых источников доходов.
Феномен IP-телефонии носит глобальный характер. Предприятия заменяют свои устаревающие традиционные телефонные системы решениями на основе IP-телефонии такими темпами, что аналитическая компания Synergy Research прогнозирует рост всемирного рынка IP-УАТС, оцениваемый в 2 млрд. долларов в 2003 году, до 6 млрд. долларов в 2007 году. А рынок традиционных УПАТС за этот же период времени снизится на 50% с 7 млрд. долларов до 3.5 млрд. долларов. Как крупные предприятия, так и предприятия малого и среднего бизнеса видят в IP- телефонии средство повышения продуктивности своей работы за счет конвергенции приложений, связанных с передачей голоса и данных. По данным компании Meta Group, более 70% предприятий ожидают существенную экономию эксплуатационных расходов за счет использования единой сети для передачи голоса и данных. Предприятиям малого и среднего бизнеса не хватает людских, временных и финансовых ресурсов для самостоятельной миграции на решения IP-телефонии. По данным Dataquest, почти 50% дохода от продаж офисных телефонных систем приходится на клиентов с менее 100 абонентскими линиями. Поэтому потенциал рынка IP-телефонных услуг, предоставляемых операторами в сегменте малого и среднего бизнеса, весьма и весьма значителен. В дополнение к этому, по данным Yankee Group, более трети предприятий малого и среднего бизнеса заинтересованы в получении IP-телефонии как услуги под управлением оператора.
Исследовательская компания Ovum выделяет четыре основных подхода к реализации IP-телефонии:
• При подходе “сделай сам” решение IP-телефонии, которое может быть приобретено или взято в аренду у провайдера, размещается на территории клиента и находится под его собственным управлением. Роль оператора сводится к предоставлению клиенту канала IP.
• Подход “управляемая IP-УАТС” подразумевает установку IP-УАТС на территории клиента и делегирование оператору права на удаленное управление платформой и на развертывание услуг. Оператор предоставляет целый набор услуг по управлению офисной IP-телефонией, включая мониторинг аварий, конфигурирование, анализ производительности и контроль качества обслуживания, добавление и перемещения абонентов и т.д. При этом клиенты могут приобретать оборудование, брать его в лизинг или в аренду как часть услуги.
• IP-телефония может предлагаться как решение “операторская IP-УАТС”. При этом подходе IP- УАТС размещается на территории оператора на выделенных для крупных клиентов серверах и им же управляется. Клиент просто арендует услугу на по-абонентной основе. IP-телефоны под управлением IP-УАТС, расположенные в офисах клиента, могут быть приобретены клиентом, взяты в лизинг или арендоваться у оператора, при этом ежемесячная плата за телефоны может быть просто включена в оплату услуги операторской IP-УАТС. Поскольку серверы IP-УАТС предназначены для конкретных клиентов (по принципу 1:1 – IP-УАТС на клиента), дополнительные приложения, характерные для сферы деятельности клиента, могут быть легко и безопасно интегрированы по его заявке, что, как и любые услуги хостинга, является источником дополнительной прибыли оператора.
• IP-телефония может также предлагаться как решение, часто называемое “IP Centrex”. При таком подходе услуга операторской IP-УАТС предоставляется с централизованной платформы, разделяемой между несколькими клиентами и размещаемой на территории оператора. Клиент арендует услугу на по-абонентной основе точно так же, как и в случае традиционной услуги TDM Centrex. Клиенты, которым необходима интеграция специфических приложений, полностью зависят от готовности оператора и его платформы к такой интеграции. Очевидно, что интеграция дополнительных приложений по запросу клиента должна гарантировать безопасность и недоступность данных этого клиента другим клиентам, обслуживаемым той же централизованной платформой, что не всегда легко.
Для удовлетворения потребностей клиентов разных категорий компания Cisco разработала решение для операторов, которое получило название Hosted/Managed Unified CallManager Services (HUCS). Модель HUCS может быть охарактеризована как модель распределенной управляемой оператором IP-телефонии, которая поддерживает весь диапазон клиентов, представленный в отчете компании Ovum. Основные голосовые компоненты решения, такие как Cisco Unified CallManager, Cisco
Unified CallManager Express, Cisco Softswitch (PGW 2200 и при необходимости BTS 10200), устройства интегрированного доступа, голосовые шлюзы и шлюзы сигнализации интегрированы таким образом, что они дают оператору гибкий распределенный инструмент для предоставления услуг IP-телефонии крупным предприятиям и предприятиям малого и среднего бизнеса поверх широкополосной сети IP.
С архитектурной точки зрения, решение HUCS, предназначенное для предоставления услуг IP- телефонии предприятиям малого, среднего и крупного бизнеса под управлением оператора, использует общее решение Cisco для операторов междугородной и международной связи в качестве инфраструктуры.
Краткое описание дополнительных компонентов, которые при необходимости позволят оператору междугородной и международной связи предоставлять услуги IP-телефонии предприятиям малого, среднего и крупного бизнеса под своим управлением приведено в Приложении 7.
Голосовые услуги для населения
При наличии соответствующей лицензии на местах и оснащении своей основной транзитной сети дополнительным оборудованием, оператор междугородной и международной связи может начать предоставление голосовых услуг для населения через сети широкополосного доступа. При этом оператор может владеть инфраструктурой широкополосного доступа на местах или кооперироваться с местными операторами доступа и предоставлять голосовые услуги поверх их сетей.
Услуги базового телефонного вызова и наиболее популярные у населения дополнительные виды обслуживания (ДВО) могут предоставляться с помощью программного коммутатора абонентского доступа (так называемого коммутатора 5-го класса) или с помощью сервера SIP, имеющего функциональность проксирования сигнализации, переадресации и регистрации SIP.
Сетевые услуги по терминации вызовов в ТСОП предоставляются с помощью базового решения оператора на основе PGW 2200 и голосовых шлюзов. Коммутаторы 5-го класса или серверы SIP связаны с PGW 2200 базовым протоколом SIP или SIP/GTD или SIP-T.
В настоящее время на рынке представлено множество коммутаторов 5-класса и серверов SIP, в том числе бесплатных.
При количестве абонентов свыше пяти тысяч может быть использован сертифицированный в России коммутатор 5-го класса Cisco BTS 10200. Программно-аппаратный комплекс BTS 10200 представляет собой специализированное программное обеспечение, работающее на серверах операторского класса серии Netra компании Sun Microsystems. Архитектура резервирования BTS
10200 обеспечивает отказоустойчивость комплекса и непрерывность услуги в случае аварии любого сервера или даже нескольких входящих в него серверов, а также при проведении регламентных работ, например, по обновлению программного обеспечения. Коммутатор BTS 10200 обеспечивает управление вызовами и предоставление таких ДВО, как различные виды переадресации вызовов, перевод вызова, разрешение/запрет идентификации вызывающего абонента, отказ в обслуживании вызовов с неопределяемыми номерами, сокращенный набор номера, ожидание вызова/отмена ожидания, идентификация вызывающего абонента во время ожидания вызова, отслеживание вызова по требованию абонента, функции голосового меню, ускоренный вызов (записная книжка), трехсторонний вызов, удержание вызова, парковка вызова и прием запаркованного вызова и т.д. На BTS 10200 также реализуются услуги Centrex для бизнес-клиентов.
На абонентской стороне могут использоваться аналоговые телефоны, включенные в устройства интегрированного доступа типа Cisco IAD2430, или цифровые аппаратные или программные SIP- телефоны, а также аналоговые телефонные адаптеры с поддержкой SIP. Коммутатор BTS 10200 управляет устройствами интегрированного доступа по протоколу MGCP, а для абонентского оборудования на основе SIP выступает в роли сервера регистрации SIP (с аутентификацией) и SIP Back-to-Back User Agent.
